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[導(dǎo)讀]  對(duì)于安全具有關(guān)鍵性的應(yīng)用來說,由于中斷和相關(guān)的服務(wù)例程而導(dǎo)致缺乏確定性,因此使用微型控制器來實(shí)現(xiàn)馬達(dá)控制的效果并不令人滿意?! 〈送?,基于微控制器的實(shí)施方案

  對(duì)于安全具有關(guān)鍵性的應(yīng)用來說,由于中斷和相關(guān)的服務(wù)例程而導(dǎo)致缺乏確定性,因此使用微型控制器來實(shí)現(xiàn)馬達(dá)控制的效果并不令人滿意。

  此外,基于微控制器的實(shí)施方案無法處理超過一個(gè)馬達(dá),嚴(yán)重限制了其達(dá)到高性能 (在取樣時(shí)間小于10μs和開關(guān)頻率高于100kHz下達(dá)到數(shù)萬RPM) 的能力。圖1總結(jié)了現(xiàn)今使用微控制器的馬達(dá)控制工程師所面對(duì)的大多數(shù)挑戰(zhàn),以及SmartFusion2 SoC FPGAs-based解決方案為設(shè)計(jì)工程師帶來的價(jià)值。

  

 

  使用美高森美SmartFusion2 SoC FPGA,用戶可以選擇各種替代方案:

  1. 具有嚴(yán)格中斷屏蔽控制的純軟件解決方案

  2. 分區(qū)的硬件和軟件解決方案,硬件用于處理馬達(dá)控制算法的關(guān)鍵部分

  3. 確保更快的速度和確定性實(shí)施的純硬件解決方案

  所有這些選項(xiàng)都是可調(diào)節(jié)的,用于控制單一或多個(gè) (最多六個(gè)) 馬達(dá),在極小密度和小占位面積器件中采用多種算法?,F(xiàn)今可以使用的算法包括:PMSM/ BLDC的無傳感器FOC、使用霍爾的FOC、使用編碼器的FOC、用于感應(yīng)馬達(dá)的VFD。

  對(duì)于純硬件實(shí)施方案,用戶可通過Libero SoC獲得完整的IP模塊組合,涵蓋Clarke和Inverse Clarke、Park和Inverse Park以及先進(jìn)的PI控制器。此外,也提供轉(zhuǎn)子位置GUI控制,用于馬達(dá)配置以達(dá)到單一馬達(dá)30KRPM,或者配置六個(gè)馬達(dá),使用時(shí)分多路復(fù)用算法在單一設(shè)備中并行運(yùn)行。該GUI還可以顯示來自FPGA器件的實(shí)時(shí)信號(hào),這對(duì)于調(diào)試是非常有用的。

  總括而言,美高森美堅(jiān)固耐用的SoC SmartFusion2和Igloo2 FPGA器件具有較大的密度,允許設(shè)計(jì)人員在ASSP、CPLD或其它分立器件中結(jié)合馬達(dá)控制實(shí)施方案和附加功能。這種高集成度進(jìn)一步節(jié)省了BoM成本、減小了電路板空間、提升了系統(tǒng)的總體可靠性,并且簡化了采購過程。

  

 

  圖中文字:速度參考、PI-速度控制器、PI-Iq控制器、IPark轉(zhuǎn)變、SVPWM、PWM單元、逆變器Vdc、速度動(dòng)作、速度計(jì)算、PI-Id控制器、角度估計(jì)、Park轉(zhuǎn)變、Clarke轉(zhuǎn)變、電流測量

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